Константан и хромель – сплавы на основе никеля и меди, которые также называют термоэектродными. Они сохраняют физические свойства при нагреве, устойчивы к коррозии, воздействию агрессивных сред, поэтому используются в приборостроении.
Свойства и характеристики сплава хромель.
Температура плавления хромеля составляет 1500 градусов Цельсия, а плотность, – 8730 кг/м3. Термическая обработка сплава осуществляется при температуре 1200 градусов Цельсия. Его свойства (снимаются внутренние напряжения) улучшаются отжигом. Это нагрев до 900 градусов Цельсия с последующим медленным остыванием. Сплав теряет устойчивость к коррозии при температуре 1000 градусов Цельсия под воздействием окислительных газовых сред.
Материал является парамагнитным, то есть притягивается к металлу только при наличии сильного электромагнитного поля. Сплав хромель состоит из никеля на 87–90%, а также включает кобальт – от 0,6 до 1,2% и хром, – до 10% и другие примеси:
• серу;
• свинец;
• фосфор;
• мышьяк;
• углерод;
• железо.
Общее количество примесей, согласно ГОСТ, не должно превышать 1,4%. Необходимость соблюдения точных пропорций основных компонентов и примесей делает сплав трудоемким в производстве. Его плавка осуществляется в индукционных печах различной частотности.
Характеристики сплава константан.
Материал характеризуется высоким электрическим сопротивлением, которое не меняется при нагреве, легко обрабатывается, особенно под давлением, а также сваривается и паяется. Константан – это сплав меди и никеля с долей марганца до 2%. Он отличается твердостью (достигает 720 МПа). Для ее снижения используется стабилизирующий отжиг.
В результате термической обработки на поверхности материала образуется защитная пленка, которая повышает устойчивость к коррозии, а также электроизоляционные свойства.
Где используются сплавы константан и хромель?
Константан применяется в электромеханике для изготовления компенсационных, удлиняющих проводов, теромоэлектродов и термоэлектрических преобразователей. Наибольшим спросом пользуется следующий сортамент, выполненный из медно-никелевого сплава:
• проволока диаметром от 0,02 до 5 мм;
• лента;
• полоса.
Производство сортамента регламентируется нормативами ГОСТ. Соответствие им проверяется лабораторными и экспертными исследованиями. Ценность сплава заключается в том, что он не требует дополнительной защиты. Проволоку не нужно покрывать лаком или оплеткой. Использование константана вместе с манганином существенно повышает точность измерительных приборов.
Хромель используется для производства термопар и нагревательных элементов, а также:
• реостатов;
• резисторов;
• компенсационных проводов.
В сочетании с другими сплавами (алюмель, копель) хромель обеспечивает высокую точность измерения температурных изменений. Хромель и константан могут использоваться вместе, что обеспечивает внушительный диапазон рабочих температур, – от -90 до +900 градусов Цельсия. Сочетание меди и константана выдерживает экстремально низкие температуры, – до -250 градусов Цельсия.
